化合物半导体——氮化镓

2021-11-11 11:12:46 0

氮化镓(GaN)

高频特性,可以达到300 GHz

高温特性,在300°C正常工作(非常适用于航天、 军事和其它高温环境)

电子漂移饱和速度高、介电常数小、导热性能好

耐酸、耐碱、耐腐蚀(可用于恶劣环境)

高压特性(耐冲击,可靠性高)

大功率(对通讯设备是非常渴望的)



GaN/ Al₂O₃ Substrates (4")  4英寸氮化镓复合衬底
Item 产品型号Un-dopedN-typeHigh-doped N-type
Size 尺寸 (mm)Φ100.0±0.5 (4")
Substrate Structure衬底结构GaN on Sapphire(0001)
SurfaceFinished 表面处理(Standard: SSP Option: DSP)
Thickness 厚度(μm)4.5±0.5; 20±2;Customized
Conduction Type 导电类型Un-dopedN-typeHigh-doped N-type
Resistivity 电阻率 (Ω·cm)(300K)≤0.5≤0.05≤0.01
GaN Thickness Uniformity
GaN厚度不均匀性
≤±10% (4")
Dislocation Density (cm-2)
位错密度
≤5×108
有效面积 Useable Surface Area>90%
Package 包装Packaged in a class 100 clean room environment.


 
氮化镓(GaN)

1928年被合成。化学性质稳定。 

稳定结构为纤锌矿结构,键能大,坚硬,熔点较高(约 1700°C),晶格常数较小,具有高的电离度,在III-V族化合 物中是最高的(0.5或0.43)。 

III族N化物带隙从0.7eV(InN)、3.4eV(GaN)到6.2eV(AlN)的连 续变化固溶体合金,红外到紫外全可见光范围。 

非掺杂是n型半导体;Mg掺杂是p型半导体 

对于GaN材料,长期以来由于衬底单晶没有解决,异质外延缺陷密度相当高,但是目前器件水平已可实用化。
 
高频特性,可以达到300 GHz
高温特性,在300°C正常工作(非常适用于航天、 军事和其它高温环境)
电子漂移饱和速度高、介电常数小、导热性能好
耐酸、耐碱、耐腐蚀(可用于恶劣环境)

高压特性(耐冲击,可靠性高)

大功率(对通讯设备是非常渴望的)
 

  1. 发光二极管LED

发光二极管Light-Emitting Diode 是由数层很薄的掺杂 半导体材料制成。
当通过正向电流时,n区电子 获得能量越过PN结的空间电 荷区与p区的空穴复合以光的 形式释放出能量。
 

  1. LED 应用:

半导体白光照明 
车内照明 
交通信号灯 
装饰灯 
大屏幕全彩色显示系统 
太阳能照明系统 
其他照明领域 
紫外、蓝光激光器 
高容量蓝光DVD、激光打 印和显示、军事领域等 

 

  1. LED 照明的有点

  发光效率高,节省能源
 低电压、小电流
 耗电量为同等亮度白炽灯的 10%-20%,荧光灯的1/2。  绿色环保
 冷光源,不易破碎,没有电磁干扰,产生废物少
 寿命长,可达10万小时
 固体光源、体积小、重量轻、方向性好
 单个单元尺寸只有3-5mm
 响应速度快,并可以耐各种恶劣条件
 
4. 特点
1. 实现半导体照明。
新型的高效、节能和环保光源,将取代目前使用的大部分传统光源,被称为21 世纪照明光源的革命,而GaN基高效率、高亮度发光二极管的研制是实现半 导体照明的核心技术和基础。


2. 提高光存储密度.
DVD的光存储密度与作为读写器件的半导体激光器的波长平方成反比,如果 DVD使用GaN基短波长半导体激光器,则其光存储密度将比当前使用GaAs基 半导体激光器的同类产品提高4-5倍,因此,宽禁带半导体技术还将成为光 存储和处理的主流技术。


3. 改善军事系统与装备性能。
高温、高频、高功率微波器件是雷达、通信等军事领域急需的电子器件,如果 目前使用的微波功率管输出功率密度提高一个数量级,微波器件的工作温度 将提高到300°C,不仅将大大提高雷达(尤其是相控阵雷达)、通信、电子对 抗以及智能武器等军事系统与装备的性能,而且将解决航天与航空用电子装 备以及民用移动通信系统的一系列难题。

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